Netflix nytænker komprimering for at øge billedkvalitet & sænke båndbredde - FlatpanelsDK
Netflix

Netflix nytænker komprimering for at øge billedkvalitet & sænke båndbredde

16 Dec 2015 | Rasmus Larsen (@flatpanelsdk) |

Siden 2011 har Netflix arbejdet på en ny og bedre metode til at komprimere film og tv-serier på. Med den nye metode kigger man særskilt på hver enkelt titel i kataloget og vælger den bedste komprimeringsform. Det skal sænke båndbredde-kravene og forbedre billedkvaliteten.

Både højere og lavere bitrate

Hidtil har Netflix brugt fastdefinerede ”quality levels”, en slags trappemodel, hvor laveste niveau var 320x240 pixels ved en bitrate på 235 Kb/s og højeste niveau, foruden 4K, var 1080p HD ved en bitrate på 5,8 Mb/s. Imellem de to yderpunkter var der 8 andre trin. Alt indhold blev komprimeret imod at passe stringent ind i disse trin.

Siden 2011 har verdens største streamingudbyder dog arbejdet på en ny komprimeringsmetode. Der er ikke tale om et nyt format – Netflix vil forsat bruge MPEG4 H.264 – men derimod en mere effektiv måde at anskue indhold på. Det kan kort fortalt forklares ved, at et animeret afsnit af BoJack Horseman ikke skal komprimeres på samme måde som en action-præget film. Animation er f.eks. ofte karakteriseret ved store ensfarvede flader, hvorimod en actionfilm skifter scene næsten konstant. De kalder metoden ”per title encode optimization” og analyserer hver eneste titel forud for komprimering.

Målet har været to-sidet. Netflix har ønsket at sænke bitraten og har ønsket at hæve billedkvaliteten. De to ting hænger naturligvis til dels sammen.

Hvor f.eks. BoJack Horseman før ville blive komprimeret i alle trin fra 235 Kb/s helt op til 5,8 Mb/s bitrate (fra SD til 720p til 1080p), kan man med den nye metode gå op 720p eller 1080p niveauerne hurtigere, fordi animation er nemmere at komprimere. Ved at rykke til 720p eller 1080p niveauerne ved lavere bitrater kan Netflix spare båndbredde i toppen og gøre det muligt for seere med langsomme forbindelser - eller dataforbindelser - at få bedre billedkvalitet end før.

Det er selvfølgelig mere kompliceret end som så, men det er den grundlæggende idé bag “per title” optimering.

Praktiske eksempler

I eksemplet herunder har Netflix komprimeret BoJack Horseman med den gamle metode til venstre (1,75 Mb/s bitrate ved 480p) og den nye metode til højre (1,54 Mb/s bitrate ved 1080p). Som nævnt tillader den nye metode, at man rykker op i 1080p-niveauet ved langt lavere bitrate uden at hæve JND (just-noticeable-difference) værdien, fordi man kender billedkarakteristika for animations-serien.

BoJack Horseman bitrate


I et andet eksempel med Orange is the New Black ses den gamle metode til venstre (5,8 Mb/s ved 1080p) og den nye metode til højre (4,64 Mb/s ved 1080p).

Orange is the New Black bitrate


For Orange is the New Black er der tale om en reduktion på 20% i båndbredde og det er hvad Netflix håber at kunne opnå på mange typer indhold.

Der lægges dog samtidig op til, at visse typer indhold kan stige i bitrate ift. hidtil. Action-scener og mørke scener er f.eks. notorisk svære at komprimere og Netflix bruger selv Daradevil-serien som et eksempel. Før i tiden kunne den højest leveres i 1080p ved 5,8 Mb/s bitrate (foruden 4K-versionen), men med den nye metode lægges der ikke på samme måde loft på, så hvis den skal bruge 6,5 Mb/s for optimal gengivelse i HD, vil det være muligt.

På denne måde vurderes hver eneste titel i Netflix’s katalog af adskillige tusind titler. Netflix har testet komprimeringen internt of ude hos visse brugere i den seneste tid og inden juleferien regner man med, at den nye komprimering er rullet ud på de tusind mest populære titler. Hele kataloget skulle være overgået ved udgangen af 1. kvartal 2016.

Næste skridt kan meget vel blive at kigge på hver scene i filmen, forlyder det.

Hvis du vil læse mere om projektet, så besøg Netflix’s tech blog her.



Del på: